第十三屆峰會：陳龍教授《從智能建筑到智慧城市》演講

中國科學院自動化研究所  陳龍教授

　　陳龍：各位新老朋友，大家下午好!我今天演講的內容是“從智能建筑到智慧城市”，演講內容包括四個方面。智慧城市最早是1984年誕生，從美國哈佛的一棟建筑的改造開始。在上個世紀智能建筑發展比較快，代表性的建筑就是最高的80多層的上海金茂大廈。智能建筑主要分成兩大類：一類就是智能大樓，智能大樓的問題主要是各種各樣的自動化系統的綜合集成，因此，這個發展，大家比較清楚。

　　進入到21世紀以后，80層、90層、100層的摩天大樓，現在都是以高度來搶占世界。什么叫摩天大樓，美國的標準，就是152米，按一層3米計算，50多層，發展非常快，中國都是在搶時髦，一定要搶最高建筑，我們國家在2017年將有一千座超高摩天大樓，其中最高的是長沙遠大集團提出來的天空城市。長沙要建838米的大樓，比阿聯酋的還要高，按照我們的標準，有的劃成11個子系統，還有其他各個子系統，這里包括有樓控系統、電梯系統、安防系統、消防系統。智能建筑的目標就是在大樓建筑里生活的舒適度有保證。

　　第二大類智能建筑就是社區，智能社區應該說是一種比較籠統的說法，我個人將社區的基本智能定義為居家生活信息化、小區物業管理智能化和IC卡公共化，這三化為代表實現我們小區的智能化。智能化社區要考慮到安全、健康、節能、便利、舒適五大要素，同時要創造出各種各樣的優化環境。智能社區是最后一公里，是我們智慧城市建設的最后落腳地，包括感知、控制。

　　智慧城市是一種高于數字化城市，讓市民依托信息化基礎建設的完善，充分享受城市信息化帶來的快捷的、方便的生活。這種智慧城市的定義，剛大唐電信產品經理陳黎也講了，各種各樣的定義很多，無法統一，我們國家現在也沒有標準，上海浦東他們物聯網研究院有一個調查，他們還是以各種各樣的智能化、網絡化、數字化這些東西去定義。我個人不想從這種定義上來講，我認為應該講在實用上。一個智慧城市的基礎是幾個網絡，互聯網、物聯網、移動通信網各種各樣的網絡。第二，我們跟智慧城市，跟智慧發生關系是通過各種各樣的終端來實現的。第三，智慧城市應該表現為各式各樣的應用，像智慧電網、智慧交通、智能物流，還有智慧的政府。智慧城市最后的效益是要使得城市更加安全、便捷、高效、健康和綠色。第五，智慧城市還應該能夠提高城市處理突發事件的應變能力。“發展、管理、社會、生活”是城市化的主題，永遠是我們城市經濟能夠保障增長、管理更加科學、達到生態平衡、提升市民幸福指數、和諧的價值觀。

　　第三方面，我介紹一下關于建設智慧城市的過程。我個人將建設智慧城市劃分為下列三步曲，第一步是建設平安城市，第二步是建設數字化城市，第三步是建設智慧城市。打一個比較形象的比喻，就跟我們達到現在的生活水平一樣，平安城市是解決我們城市、解決老百姓生活的溫飽問題，數字化城市高了一個等級，就可以進入到小康社會。那么智慧城市比數字城市又要高一個等級，它使得我們能夠享受生活，所以我是把它分成三個階段來分析的。

　　第四方面，我想介紹一下物聯網和云計算技術是托起并支撐智慧城市的關鍵所在。物聯網網聯天下，云計算算出未來，智慧城市同時應該是綠色生態及低碳節能的楷模。關于剛才的建設部分，我不想詳談，這里我想稍微做一點補充，現在這個智慧城市的建設，基礎還是平安城市，平安城市從311試點工程開始，我們已經走過了7到8個年頭，就是從22個試點城市，從城市、從區縣到派出所三級這樣搞的試點城市，搞了很多。在國內震動很大，使得我們城市更加安全了。但是我們回顧這8年來平安城市的經驗和教訓，我們有比較多的感慨，平安城市雖然是對社會的進步有很大的促進作用，但是平安城市，我們當時是受到技術的影響，第二，我們城市只能是局域性的連網，最多在一個城市連網，我們沒有實現跨區域的或者是全國性的連網。公安部現在在今年提出了平安城市建設的新要求，現在很多企業都在搶這一塊蛋糕，公安部要求在2015年以前，全國要實現公安系統平安城市的全國性聯網，而且頒布了一個標準GBD28181，通過SIP協議來實現全國的聯網。所以，現在很多單位都在搶這塊蛋糕，包括華為公司，也要搞論證會，就是因為都想搶這塊蛋糕，這是我提供給大家的一個信息。數字城市，這個大家可能比較好理解，所以我就補充這一點。

　　我下面介紹一下關于物聯網和云計算托起智慧城市建設的具體內容。剛才說到智慧城市的三步曲，平安城市、數字城市到智慧城市。平安城市主要是視頻監控聯網，數字城市主要是3S技術，現在智慧城市主要是物聯網和云計算。平安城市，主要是一個視頻監控系統，這個占到物聯網應用的40%以上，公安部2015年要實現全國連網，推出了GBD28181標準。數字城市的特征一個是有城市級的3S系統，第二是通信的高度發達，第三是計算機的普及，第四是管理平臺。

　　智慧城市是城市信息化建設期盼達到的主要目標，我們要建設資源節約型、環境友好型、人與自然和諧相處的城市。要建立智能型的政府辦公系統，實現交通、電網、指揮、園區、物流、校園、城管等等的辦法系統。物聯網和云計算是托起并支撐智慧城市的關鍵，物聯網大家很清楚，第一是互聯網的延伸和擴充。第二就是有通信功能，我們可以把物聯網連接為物體加嵌入式系統終端加互聯網，物聯網是一種技術，也是一種發展的模式。物聯網的特點，一是全局的概念，和遠程的控制。我們的視頻監控是各種各樣的感知層，像電子標簽、無線通信這些都是。傳輸層里面，主要還是一些網絡架構，能夠跟互聯網、跟移動通信互為補充的一個基礎架構。管理層，各個國家不同，美國提出來數字地球，IBM提出來智慧地球，溫家寶提出來感知中國，這些都是一個大的原則，美國在這個應用層主要是搞工業自動化和機器人，日本是搞環境監測和人體健康，中國智慧城市的應用層在什么地方?我個人分析可能在家居智能化和智慧城市一大一小這兩頭上是我們的生長點。為什么這樣講呢?因為中國的人口大。2001年底，城市人口超過農村人口已經達到51.27%，而且全世界的大城市，大概四分之一都是在中國，這樣一種剛性需求，決定了中國可能要在這個方面發展比較迅速。

　　另外，今年年初國家發展的物聯網“十二五”發展規劃圈定了九大應用示范工程，就是包括了工業、農業、物流、交通這些，跟我們生活最有關系的就是安防、家居、醫療、環保。所以，我稍微介紹一下。

　　家居的問題，物聯網家居有物聯網智能家居系統，有各種各樣的評價系統，用得比較多的是微功耗、低價格的協議，在我們物聯網里頭用得最原始，而且也最廣泛。關于標準問題，一個住建部也在制定標準，另外，上海也制定了一個標準。智能家居他們列出了20項，這個可能代表了將來家居網的一個結構。

　　最重要的一點是智能安防，智能安防是智慧城市中的一個特色，而且是我們從被動防御，模型判研和態勢分析到主動防御的一個提升。另外就是吸收平安城市最大的特點，就是要從標準清晰度轉向高清晰度，大家可以看到，這是一個圖象的對比，左邊的標準清晰度看不清楚，右邊高清就可以看得非常清楚，高清攝像機跟標清攝像機從本質上有非常大的差別。應該說標準的高清晰度就是720P，是CIF分辨率的9倍，1080P是SIF的20倍。而且也要破除一個概念，過去認為高清很貴，實際上現在的高清如果是百萬像素的話，一千塊錢以內，當然也有很高的，這次馬上要開的安博會，大家應該都聽說了，有星光級的，這種可能價錢比較高。另外，高清攝像機如果是大尺寸芯片，你可以看到全局和局部的應用，所以一臺高清可以頂很多臺攝像機。在室外足球體育場，這是澳大利亞堪培拉的足球場，可以看到球員休息室，也可以看到VIP休息室和觀眾席。這是一個很大的商場，商場的各個部分都能看到，一臺大面積一寸的攝像機都可以做到。高清攝像機現在比較熱門，前面一個是二三百萬像素的攝像機，這個用得很普遍，價格也比較低。第二個就是走廣電的道路，最近都在推HD—SDI高清攝像機，它的清晰度很好，但是缺點是聯網功能和傳輸距離不太夠。第三個就是創新數字模擬后的高清監控方案，這是索尼公司推出的，模擬技術的過渡是平穩的。這是HD—SDI和網絡攝像機的比較。

　　主要講一講，未來在我們中國非常有前途，通過既能傳輸模擬信號，又能傳輸網絡數字攝像機的數字信號索尼公司今年3月份推出來的產品，這是一個非常好的東西，對于原有模擬系統的升級改造非常有現實意義。

　　另外大家說網絡攝像機好，但是網絡攝像機有延遲，有抖動，有丟包，這樣問題的情況下，模擬攝像機是不是沒有生命力了?答案是否定的，現在出了一種新的叫模擬高線，也是索尼公司出的，還是用CCD，960H方案，能夠達到650線到700線，這個是美國的一家公司跟索尼公司共同合作開發的。因為涉及到編碼架構，所以對這個系統非常有效果。兼容性也很好，而且從模擬系統平穩過渡到高清系統，或者是高線系統，很有現實意義。

　　再者就是關于交通的問題，跟我們生活很有關系。因為智慧城市，我們除了居家以外，很大的問題就是出行，出行的問題就是交通問題。交通的問題，就是智能交通，大家可以看到有很多智能化的分析系統，包括擁擠的檢測，包括在一些特定場合點人數，包括在鐵道禁區有沒有逆行等等，我們必須通過智能的視頻分析技術來解決這樣一個問題。而且，智能視頻分析系統以前都是處于叫好不叫座的狀態，實際上大家想想，因為我也接觸過很多，就像在城市牛皮癬，貼租房子廣告，就這些東西都很難解決。個性化智能技術是如此從海量的數據終挖掘出有用的數據，保證基礎架構和設備與設備間數據正常流通，能夠使得訪問流暢通暢。

　　下面介紹一下關于云計算。云計算是構建智慧城市的資源池和綜合平臺的基礎，讓我們城市飄起智慧云，這個是我們的一個理想。它可以根據需要，動態的提供配置服務器，有點像服務器托管的架構，但是它是一種基于互聯網的計算新方式，通過互聯網異構自治的服務為個人和企業用戶提供按需即取的計算，資源如果你自己買不到，可通過大家抱團，通過大家互助公積金的辦法來實現。云計算的基地，現在應該是它的規模很大，應該是有上百臺服務器的數據中心，現在中國各地地方都在搶云計算，都在建設，肯花大錢，因為我們不愿意再一次落后，所以都在提云計算。這個云可以是真實的物理機器，也可以是虛擬的機器，包括各種各樣的資源，比如網絡裝置、存儲裝置、防火墻、安全設備都是云的一部分。

　　云計算的特點是具有高效率和靈活性，特別是云存儲的問題，非常具有優勢，云存儲可以用最小的硬件資源和硬件的價格，能夠通過軟件來進行數據的存儲，這當然不是本地，完全可能是異地，要通信系統的支持。所以，云存儲可能是未來最核心的一個發展，包括云計算和云服務有三個領域，基礎架構服務、平臺服務、軟件服務，根據需要，我們可以形成不同的產業。云計算在中國現在也有很好的公司，像海爾公司就提出了云社區、云家庭和云服務，通過智慧物聯、聚會云端的主題，來勾勒出移動互聯網時代的物聯盛宴，但是我們國內缺乏統一的云計算標準，國外也沒有完完全全有權威性的云計算標準，這是制約云產業發展的一個瓶頸。

　　中國的云計算經過3年多的技術積累和產業準備，也開始進入務實發展的軌道。但是面臨的問題很多，比較清晰的一種描述認為是中國云計算現狀是理念清晰、操作模糊，八仙過海，云里霧里，還是在騰云駕霧孫悟空的階段。

　　最后，介紹一下關于智慧城市應該是綠色城市與低碳城市。綠色城市的思索就是四節一環保，即節能、節水、節地、節材及實現環境保護。這是我們國家自己制定的綠色建筑指標體系，綠色、節能是一個最大的問題，應該說，有效的能源管理是非常重要的，中國是耗能大國，所以必須要有能源管理，要采取云計算架構來進行遠程的能源管理，來解決海量存儲的問題、解決數據中心能源消耗的問題，通過虛擬化技術解決高可靠性、高附加性、遠程的能源管理系統，所以能源管理是一種服務，是一種新型的能源管理模式。

　　國外通過云計算數據中心來實現能源管理的一個產業集合，所以能源管理應該非常有前途，而且除了云計算是存儲的一個核心以外，將來能源管理可能也會飄起智慧云。

　　因為我們全世界70%的人口生活在城市里，我們產生了全球80%的溫室氣體，因此在全球節能減排、走低碳發展的情況下，必須要考慮我們子孫后代的生活。另外，現在特別強調低碳，就是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，所謂低碳不僅是要減少二氧化碳的排放量，更重要的是如何把握地球資源的開發和利用，因此我們不光要追求GDP，更要追求綠色GDP，要追求能源技術和節能減排技術的創新，低碳實際上是一個長期的持久的過程。我們樓宇中能夠節約多少能源?應該說潛力從20%幾到50%是很大的。

　　我的演講到此結束，謝謝大家!